精馏操作的依据是利用液体混合物中各组分挥发能力的差异(即在相同温度下各组分饱和蒸汽压的差异),在热能驱动下,使液体混合物形成气液两相,气液两相在相互接触中传热、传质,结果易挥发组分(轻相分)在气相中增浓,难挥发组分(重相分)在液相中浓缩,从而实现液体混合物的分离。本套系统由精馏实训装置对象、钢质安装框架、就地仪表电器操作台、倾角嵌入式就地计算机控制台、就地智能仪表控制上位监控软件(以工控组态软件为平台)、外置配套设备等组成。系统特点如下:
1) 装置运行介质为乙醇-水体系。
2) 可自动设置故障点,实训学生的排障能力。
3) 筛板精馏塔体:主体不锈钢φ76×100×4mm,16节塔,提供两个玻璃观测段,塔中一个、塔底一个,筛板精馏塔的玻璃观测段涵盖两块塔板,便于学生充分观测筛板塔的塔板结构及工作状况。
4) 机械设备配置:精馏塔体、再沸器、原料罐、成品罐、回流罐、冷凝循环水箱、进料预热器,进料温度加热器,塔顶列管换热器,塔底产品冷凝器,附属管道及阀门。
5) 动力输送设备:不锈钢离心泵、计量泵、循环泵。
6) 检测配置:再沸器温度自动控制,进料流量自动控制,回流罐液位自动控制,回流流量自动控制,塔顶产品流量自动控制,冷凝水流量控制,进料温度自动控制,进料浓度自动控制。塔板温度检测,塔压降自动检测,塔釜液位自动检测。塔顶冷凝水联锁再沸器加热;原料液预加热与进料泵联锁;流量检测及压力检测要求:自动检测及就地检测冗余设置。
7) 就地显示检测控制仪表:厦门宇电AI仪表。
8) 就地智能仪表电器控制台(含嵌入式工控机位):钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护;同时每一组强电输出都有旋钮开关控制,保证设备安全,操作控制便捷;装有分相指示灯,开关电源,接触器,固态继电器,自锁开关,塑铜线,橡套线,屏蔽线,铝合金线槽等。
9) 装置主管路上的连接基本上采用法兰连接。
二、 系统功能及训练目标
1、 了解板式精馏塔的结构,熟悉筛板式连续精馏塔的工作原理、基本结构及物料流程。
2、 通过高硼硅玻璃观察塔板上气─液传质过程全貌,学会和掌握测定筛板式精馏塔的全塔效率和单板效率。
3、 可以完成全回流和部分回流各种条件下精馏操作实验。
4、 掌握精馏塔的操作方法。观察和测定筛板精馏塔中灵敏塔板的温度变化。
5、 了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
6、 学习掌握精馏塔智能仪表控制系统软硬件控制知识。
7、 工艺流程图的识读与表述;熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法;按照要求制定操作方案;检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态;引入公用工程(水、电、汽)并确保正常;装置上电,检查各仪表状态是否正常;动设备试车。
8、 能改变进料流量、塔釜温度到指定值并重新建立正常操作;按照要求巡查各温度、压力、流量并做好记录,能及时判断各指标否正常;按照要求巡查动设备(水泵)的运行状况,确认并做好记录;观察正常操作时精馏塔的操作状况,并指出可能影响其正常操作的因素;能按正常操作调节进料流量及塔釜温度;能测定精馏塔的全塔效率。
三、 系统配置清单
序号 |
设备名称 |
规格型号及技术参数 |
数量 |
备 注 |
|
一、框架系统 |
|
|
|
||
1 |
框架系统 |
1、框架长×宽×高:3000×1500×3500mm,楼梯宽度700 mm。设备总安装尺寸:3700×1500×3500mm。2、两层设计,层高2000mm,一层平面方便操作、检修、出入,二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板。3、护栏高度:800mm。 |
1套 |
|
|
二、动设备 |
|
|
|
||
1 |
微计量泵 |
微计量泵BT00-300M |
3台 |
分别为进料、回流、塔顶产品输送用 |
|
2 |
循环泵 |
MP-15R |
1台 |
|
|
3 |
真空泵 |
2 XZ-2旋片式220V |
1台 |
|
|
4 |
冷凝水泵 |
MS60/0.37,380V |
1台 |
|
|
三、静设备 |
|
|
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1、 |
1#原料罐 |
Φ377*600*2,304不锈钢,立式 |
1台 |
|
|
2、 |
2#原料罐 |
Φ377*600*2,304不锈钢,立式 |
1台 |
|
|
3、 |
塔顶产品罐 |
Φ377*600*2,304不锈钢,立式 |
1台 |
|
|
4、 |
塔底产品罐 |
Φ300*400*2,304不锈钢,卧式 |
1台 |
|
|
5、 |
回流罐 |
Φ273*300*2,304不锈钢,立式 |
1台 |
|
|
6、 |
负压缓冲罐 |
Φ273*300*2,304不锈钢,卧式 |
1台 |
|
|
7、 |
冷凝水箱 |
600*400*500,304不锈钢 |
1台 |
|
|
8、 |
筛板塔 |
塔节Φ76×4mm×100mm, 16块塔板,304不锈钢,,带上下玻璃可视塔节,外包保温层,塔釜:不锈钢塔釜Φ200×600mm |
1台 |
|
|
9、 |
塔体再沸器 |
Φ273*400*2,304不锈钢,电加热功率6KW,380V.横式 |
1台 |
|
|
10、 |
塔底冷凝器 |
Φ108*500*2,304不锈钢,卧式,换热面积0.5m2 |
1台 |
|
|
11、 |
塔顶冷凝器 |
Φ159*800*2,304不锈钢,卧式,换热面积1m2 |
1台 |
|
|
12、 |
塔体进料预热器 |
Φ89*200*2,304不锈钢,8K,电加热功率1.25KW/支,220V。共2支 |
1台 |
|
|
四、管道 |
|
|
|
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1、 |
槽钢 |
10#,Q235,GB |
若干 |
|
|
2、 |
槽钢 |
8#,Q235,GB |
|
||
3、 |
槽钢 |
5#,Q235,GB |
|
||
4、 |
铁管 |
Φ89*δ3,Q235,GB |
|
||
5、 |
铁管 |
Φ25*δ2,Q235,GB |
|
||
6、 |
方铁管 |
40*40*δ2,Q235,GB |
|
||
7、 |
方铁管 |
40*20*δ2,Q235,GB |
|
||
8、 |
工业角铁(A3) |
40*40*δ3,Q235,GB |
|
||
9、 |
工业焊接管 |
Φ76*δ4,304,GB |
|
||
10、 |
工业焊接管 |
Φ31.8*δ2.5,304,GB |
|
||
11、 |
工业焊接管 |
Φ42*δ3,304,GB |
|
||
12、 |
工业焊接管 |
Φ14*δ2,304,GB |
|
||
13、 |
工业焊接管 |
Φ50*δ2,304,GB |
|
||
14、 |
工业焊接管 |
Φ89*δ2,304,GB |
|
||
15、 |
工业焊接管 |
Φ108*δ2,304,GB |
|
||
16、 |
工业焊接管 |
Φ25*δ2,304,GB |
|
||
17、 |
工业焊接管 |
Φ20*δ2,304,GB |
|
||
18、 |
玻璃管 |
Φ80*100*δ5 |
|
||
19、 |
PU管 |
内径Φ10 |
|
||
五、阀门 |
|
|
|
||
1、 |
球阀 |
4分,304,GB |
若干 |
|
|
2、 |
活接铜球阀 |
DN15,304,GB |
|
||
3、 |
活接铜球阀 |
DN25,304,GB |
|
||
4、 |
闸阀 |
1寸,304,GB |
|
||
5、 |
水嘴 |
4分,304,GB |
|
||
6、 |
水嘴 |
2分,304,GB |
|
||
7、 |
浮球阀 |
6分,304,GB |
|
||
8、 |
针型阀 |
2分,304,GB |
|
||
六、检测传感器 |
|
|
|
||
序号 |
变量 |
检测机构 |
型号及技术参数 |
数量 |
备 注 |
1、 |
进料流量、回流流量、塔顶产品流量 |
微计量泵输出信号 |
BT00-300M |
3 |
|
2、 |
玻璃转子流量计 |
LZB-4,2.5~25l/h |
1 |
进料流量进行现场指示读数 |
|
3、 |
玻璃转子流量计 |
LZB-4,1.6~16l/h |
3 |
进回流、塔顶产品产品流量进行现场指示读数 |
|
4、 |
玻璃转子流量计 |
LZB-25,0.1~1m3/h |
1 |
对冷凝水流量进行现场指示读数 |
|
5、 |
液位检测显示控制 |
玻璃管液位计 |
DN20/L400,不锈钢法兰式 |
3 |
|
6、 |
再沸器磁翻板液位计 |
DN20/L350,不锈钢法兰式 |
1 |
|
|
7、 |
回流罐磁翻板液位计 |
DN20/L500,不锈钢法兰式 |
1 |
|
|
8、 |
精馏塔塔顶、塔底压力 |
国标压力指针表 |
Y100(0-10KPa) |
2 |
塔顶、塔底压力就地显示 |
9、 |
温度检测传感器 |
温度传感器 |
PT100热电阻(德标)精度:0.5%FS |
12 |
|
10、 |
真空压力测量 |
指针真空表 |
Y100(-0.1-0MPa) |
1 |
现场指示真空度 |
11、 |
再沸器压力测量 |
指针压力表 |
Y100(0-40KPa) |
1 |
现场指示再沸器蒸汽压力 |
12、 |
电磁阀 |
2W-160-15常闭 |
|
1 |
高浓罐电磁阀 |
13、 |
电磁阀 |
2W-160-15常开 |
|
2 |
低浓罐及冷凝水电磁阀 |
七、智能就地显示仪表 |
|
|
|
|
|
序号 |
调节显示变量 |
调节显示设备 |
型号及技术参数 |
数量 |
备 注 |
1、 |
进料、回流、产品流量调节 |
智能调节仪AI818A |
AI-818AX4S4 |
3 |
|
2、 |
再沸器、进料温度调节 |
智能调节仪AI818A |
AI-818AX4S4 |
2 |
|
3、 |
各温度及压力就地显示 |
智能6路巡检记录仪 |
AI-706MAS4 |
2 |
|
4、 |
各温度及压力就地显示 |
智能6路巡检记录仪 |
AI-704MAS4 |
1 |
|
5、 |
温度显示变送 |
温度变送器 |
4-20mA信号输出 |
12 |
|
6、 |
再沸器液位高低位报警 |
闪光报警仪 |
AI-302M |
1 |
|
7、 |
继电器输出仪表 |
|
AI-301E5I5I5S |
1 |
电磁阀信号控制 |
八、控制执行器 |
|
|
|
|
|
序号 |
调节变量 |
执行机构 |
型号及技术参数 |
数量 |
备 注 |
1 |
进料、回流、产品流量 |
微计量泵接受控制信号进行控制 |
微计量泵BT00-300M |
3台 |
进料、回流、产品、塔底流量控制 |
2 |
调压模块 |
单相全隔离交流调压模块 |
LSA-H2P25YB |
1台 |
调节预热器电压控制温度 |
3 |
调压模块 |
单相全隔离交流调压模块 |
LSA-H3P35Y |
1台 |
调节再沸器电压控制温度 |
九、就地智能仪表计算机控制系统 |
|
|
|
|
|
序号 |
设备名称 |
规格型号及技术参数 |
数量 |
备 注 |
|
1 |
操作员站上位监控计算机 |
品牌电脑:双核2.0G,内存2GDDR2,硬盘250G,光驱,鼠标,键盘,3年质保,显示器:19”液晶,全国联保;操作系统:WINDOWS XP。 |
1台 |
|
|
2 |
通讯网络转换器 |
RS485/232通讯转换器 |
1台 |
|
|
十、智能仪表电器控制台及计算机控制操作台 |
|
|
|
||
|
智能仪表电器控制台 |
钢质喷塑琴式结构就地仪表电器操作台(含仪表、嵌入式微机位及开关位,并内含DCS接入口)。内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护;同时每一组强电输出都有旋钮开关控制,保证设备安全,操作控制便捷;装有分相指示灯,开关电源,接触器,固态继电器,自锁开关,塑铜线,橡套线,屏蔽线,铝合金线槽等。 |
|
|
|
十一、智能仪表上位监控软件 |
|
1台 |
|
||
1 |
MCGS工控组态软件 |
MCGS5.5工控组态软件平台软件 |
1 |
|
|
2 |
上位监控软件(以工控组态软件为平台软件) |
|
1 |
|
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